4個安全標準讓你的機器人輕鬆進歐洲市場
蘇哲弘
德國萊因TÜV工業服務的升降設備及機械部門經理│在電梯、起重輸送設備、機械測試和認證領域擁有20年以上的豐富經驗,擅長升降設備、起重機、機械設備檢查認證/ 擁有API 510、公共工程委員會品管人員證書。
和機器人一起肩並肩工作,下班後有機器人陪伴我們一起做飯,協助我們照顧年邁的父母,這樣的場景已不專屬於未來世界,如馬雲所說的,「未來已來!」
機器人銷售額已持續四年強力增長,2016年更增長16%,達到294,312台,是四年來所創下的新高。歐洲仍是機器人第二大市場,2016~2017 年成長 12% 到56,000 台,已連續三年創下區域銷售額的新紀錄,尤其是德國(全世界第5大市場, 2011~2016 每年平均售出 20,000 台)、義大利(全世界第7大市場)及法國(銷售額增加 39%)。很顯然地,對機器人企業來說,歐洲市場是兵家必爭之地,德國萊因在機械相關領域有豐富的測試驗證,已整理出一套機器人應用於不同領域的歐洲安全標準。
歐盟指令與機器人相關標準
機器人本身屬於機械指令(2006/42/EC)界定的範圍,須遵守機械指令下的機器人調和標準,包含工業機器人及機器人系統(EN ISO 10218-1、EN ISO 10218-2)、個人護理機器人(EN ISO 13482)標準與尚為草案標準的協作機器人(ISO/TS 15066)技術規範。由於機器人屬於電氣設備,因此也須符合電磁相容性指令(2014/30/EU);若可能使用在防爆環境中,則必須符合防爆指令(2014/34/EU)。這些指令在歐盟具有法律位階。
倘若某些產品尚無調和標準可遵循時,可參考國家或者國際標準。若某些公司對產品有所要求、但無國際標準可依循時,德國萊因TÜV會制定輔助性的測試標準,像是機器人電纜柔軟度或其他功能相關的測試標準以茲確認。
歐盟指令與EN標準之關係
工業機器人與系統的安全要求
為了避免與減少工安問題,在設計機器設備時必須先進行風險識別與評估,進而透過設計或防護措施來降低操作上的危險性。EN ISO 10218-1規範工業機器人的基本安全設計、防護措施與使用資料的要求與準則,並提出如何消除或充分地減少危害所需達到的要求。
機器人本身設計須具備安全性,如果在設計上面無法降低風險等級,就得進行安全防護。安全防護措施包括緊急跟保護性的停止,在不同情況下透過手動或是自動的方式停止機器人的運作。倘若還有一些殘餘風險須列入考量的話,可利用警告標識或訓練人員熟悉設備,以降低使用風險。
EN ISO 10218-2規範包含工業機器人系統與單元整合方面的安全要求,範圍包含設計、製造、安裝、運行、維護與報廢,由於機器人與其他機器設備的運行特點有明顯不同,因此在風險識別與評估上,須納入以下考量點,例如機械能在大操作空間中進行高能量運動、機器人的操作空間可能跟其他的機器設備工作區重疊,加上使用者隨時會改變操作要求,造成機器人手臂初始運動跟路徑的不確定性等。
跟安全相關的控制系統方面,牽涉到設計、機械運動和空間的限制,例如根據EN ISO13857規定,透過安全距離的防護來降低風險,包含防止上肢與下肢觸及危險區域所需的安全距離,或是採用像是壓力或電氣感應的保護裝置,這些可做為EN ISO 10218機器人系統的保護措施。
協作機器人的安全要求
ISO/TS 15066為協作機器人相關的技術規範, 提供設計與使用參考標準給協作機器人的使用和生產廠商,目的在於消除與降低工作人員與協作機器人在生產作業時可能產生的危險,內容包含安全設計原則,例如在佈局設計時應考慮協作時的工作空間、通道與間隙,與人機介面等。此外,也包含協作機器人本體及功能設計,例如安全相關的控制功能、協同空間與操作設計,以及協同操作時的安全要求措施,包含安全額定監控停止、手動引導、速度及分隔監控、動力及力量限制。設計協作機器人時,必須要考慮到人的哪個部位會碰觸到機器人以及能夠承受的力量大小。
個人護理機器人的安全要求
EN ISO 13482規範僅限於在表面移動的機器人,包含移動服務、身體輔助與載人型機器人,不同型態的機器人危險性不同,此標準針對各種情況提出相應的安全要求與防護措施,範圍主要侷限在人類護理相關的安全要求。照護型機器人與人的接觸距離最近,因此要考慮到充電電池、能源儲存和供應、機器人啟動與重啟時對人體所可能造成的危害等。此外,由於機器人的形狀、承受壓力、耐久性不足、移動時等皆可能造成危害。在安全相關的控制系統方面,須達到的要求包含機器人停止、操作空間限制、穩定性控制,以及安全性相關的力量與速度控制,例如減速。
個人護理機器人性能等級
科技日新月異,德國萊因亦步亦趨為您護航
由於機器人技術屬於全新機電一體化領域,因此德國萊因TÜV的機器人專家團隊參考 EN ISO 10218-1:2011、EN ISO 10218-2:2011、EN ISO 13482:2014、ISO/TS 15066:2016系列等,為您制定整合完善的系統風險評估方案。德國萊因TÜV擁有140多年的全球驗證歷史,擁有豐富的產品驗證經驗、專業的專家團隊,以及全球化的驗證服務網絡,並且領先業界已開始研究機器人安全標準多年,在這個領域擁有豐富的實踐經驗。
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